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韓核融合人工太陽1億度維持20秒
在地球上打造一顆能量媲美恆星的電廠﹐這是各國科學家競相追逐的能源里程碑。最近被稱為「韓國太陽」的韓核融合反應爐KSTAR邁出一大步﹐離子電漿溫度已經成功加熱到一億度﹐並維持20秒﹐創下世界首例。
上月24日﹐韓國核融合研究所(KEF)的超導托卡馬克核融合KSTAR﹐在與首爾國立大學(SNU)﹑美國哥倫比亞大學聯合研究下﹐成功將離子電漿溫度加熱到一億度﹐比太陽中心溫度高七倍﹐並維持達20秒﹐創下新里程碑。以過去經歷來看﹐2018年僅能維持1.5秒﹑2019年則是延長2倍以上達到8秒﹐更在今年維持20秒﹐雖然離最後目標300秒還要一段時間﹐但這已經寫下世界紀錄 。目前世界上有多國正在研究核融合技術﹐但至今都還沒有團隊將電漿溫度維持10秒以上﹐這也是正常導電裝置的極限﹐難以在如此高溫下長時間維持穩定狀態。
而韓國在2020年的實驗中﹐改善去年研發的內部傳輸障壁(Internal Transport Barrier﹐ITB)模式性能﹐並成功延電漿穩定狀態﹐克服了現有挑戰。其中內部傳輸障壁是指離子或電流傳輸放射狀地局部縮減﹐目前主要是透過外部裝置來修改電流型態﹐盼改善電漿限制和穩定性﹐並驅動額外的自舉式電流。
雖然沒有明說方法﹐但目前KSTAR聲稱已ITB缺點﹐成功提高電漿穩定性。KSTAR研究人員表示﹐實現核融合發電的其中一項關鍵為長時間將電漿維持在1億度﹐目前KSTAR已成功延長到20秒﹐在這場核融合競賽中﹐更是一個重要的轉折點。
透過有效地加熱核心電漿﹐將離子溫度達到1億度如此長的時間﹐也證明了KSTAR裝置的獨特性﹐成為將來高性能﹑穩定融合電漿的技術基礎。
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